CN101654055A - 车厢恒温控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车厢恒温控制方法和系统，所述系统包括太阳能电池板(2)、蓄电池(3)、温度传感器、控制单元(1)、控制面板(6)和半导体制冷模块(10)；所述蓄电池(3)的充电端分别与太阳能电池板(2)和汽车发动机相连接，由太阳能电池板(2)或汽车发动机进行充电，所述蓄电池(3)的供电端与所述控制单元(1)的电源端相连接，为所述控制单元(1)的工作提供电能；所述控制单元(1)根据预定程序发送控制指令给所述半导体制冷模块(10)进行相应的制冷。本发明避免了仅由太阳能电池板充电而带来的电能不足的问题，在制冷过程中，从根本上解决了本发明所述系统与汽车原有空调系统同时工作的情况，并可以因室外温度情况灵活变动制冷的控制模式，在保证制冷效果的前提下，节约了能源。

Description

车厢恒温控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种汽车温度控制方法和系统，尤其是一种应用太阳能的车厢恒温控制方法及系统。

背景技术

在汽车中，通常包括温度控制系统，即所谓的空调系统。而现有汽车的空调系统通常由发动机来提供电能，只有在汽车发动机工作时空调系统才能启动进行制冷降温。但常常会有这样的情况，在高温时，汽车在太阳下暴晒过久，在没有制冷的条件下，车内的温度会很高，如果这时人进行车厢发动汽车，人们在相当长的时间内会感到非常难受。

为了缓解这一情况，有的汽车内安装了一种名称为“抽热机”的产品，利用风扇使汽车内的空气循环，但这种方式在炎热的夏季仍然达不到好的效果。

在专利申请号为200510018785.6的专利申请中公开了一种利用半导体制冷式汽车辅助空调，其利用一套单独的系统对车厢内的空间进行降温，其结构如图1所示，该系统包括太阳能电池板1a、充电器2a、蓄电池3a，控制器4a，温度测量器5a，半导体制冷器6a和水冷散热器7a，其中，控制器4a和半导体制冷器6a由蓄电池3a提供电能，蓄电池3a通过充电器2a由太阳能电池板1a充电。水冷散热器7a对半导体制冷器6a的热端进行散热，温度测量器5a采集车内温度，并将该温度数据发送给控制器4a，控制器4a根据温度测量器5a采集的车内温度，控制半导体制冷器6a进行制冷。

尽管上述系统在原理上可以实现对车厢内的空间进行降温的功能，但是仍存在以下缺陷：

1.由于该系统的供电仅由太阳能电池板来供电，从实际上来说，以目前的太阳能电池板的技术，无法提供充足的电能来满足制冷的要求，也就是说，仅靠太阳能电池板来为蓄电池充电，将无法得到使该系统工作的足够电能。假设太阳能电池技术得到提高，可以解决该问题，但该系统仍存在以下问题：

2.由于对该系统的控制仅通过人工操作按钮来实现，并且该系统与汽车本身的空调系统完全独立分开，这就存在着一种情况：在启动发动机时，存在着汽车本身的空调系统和该辅助系统同时运行的情况，这势必造成浪费。

3.当由于各种原因，使蓄电池中的电量用完后，由于仅由太阳能电池板来充电，这势必发生在需要使用该系统时，由于电量不够无法使用的情况。

4.该系统的制冷不会因室外温度情况灵活变动制冷的控制模式，即不论车厢内的温度与室外的差别是多少，都以一个模式进行工作，因而会造成一定的能量浪费。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足，提供一种车厢恒温控制方法及系统，充份利用汽车本身的能量，根据实际情况灵活控制制冷模式。

为解决上述的技术问题，本发明提供一种车厢恒温控制方法，包括以下步骤：

步骤1，检测发动机是否发动，如果发动，则由发动机向蓄电池供电，并关断半导体制冷模块；如果没有发动，则转向步骤2；

步骤2，检测是否接收到启动恒温控制系统的指令，如果接收到，转向步骤3；

步骤3，检测室内温度是否高于设定值，如果高于设定值，则启动半导体制冷模块进行制冷。

在上述的车厢恒温控制方法中，还包括以下步骤：检测太阳能电池板是否有电能，如果有，则向蓄电池充电，在向蓄电池充电时，断开发动机向蓄电池充电的充电回路。

在上述的步骤3中，还包括如下步骤：

步骤31，当室内温度高于设定值时，检测室外温度是否高于设定值，如果不高于，则控制半导体制冷模块半负荷工作；如果高于，则转向步骤32；

步骤32，检测室外光照传感器的感测值是否高于设定值，如果高于，则控制半导体制冷模块全负荷工作，如果不高于，则控制半导体制冷模块半负荷工作。

本发明所述的车厢恒温控制方法中，在步骤3中，还包括如下步骤：在半导体制冷模块进行制冷时，开始计时，并在计时达到预定时间时关断所述半导体制冷模块，停止制冷。

本发明还提供了一种车厢恒温控制系统，包括太阳能电池板、蓄电池、温度传感器、控制单元、控制面板和半导体制冷模块；

所述蓄电池的充电端分别与太阳能电池板和汽车发动机相连接，由太阳能电池板或汽车发动机进行充电，所述蓄电池的供电端与所述控制单元的电源端相连接，为所述控制单元的工作提供电能；

所述控制单元接收控制面板的控制指令、发动机的工作信号和所述温度传感器检测到的温度信号，根据前述各种方法发送控制指令给所述半导体制冷模块，所述半导体制冷模块根据控制指令进行相应的制冷。

进一步地，在所述蓄电池和发动机之间连接一控制开关，所述控制开关的开启和关断由所述控制单元控制。

进一步地，上述温度传感器包括位于车厢内的室内温度传感器和位于车厢内的室外温度传感器和/或光照传感器。

本发明中的所述半导体制冷模块包括多个制冷单元，每一制冷单元的开启与关断由所述控制单元控制。

另外，在本发明中，所述发动机的工作信号由发动机的电源输出端取得。所述控制面板包括启动按键参数设定按键和显示屏。

本发明中的控制单元由蓄电池供电，其中，蓄电池中可以由发动机充电，也可以由太阳能电池板充电，从而避免了仅由太阳能电池板充电而带来的电能不足的问题。在制冷过程中，从根本上解决了本发明所述系统与汽车原有空调系统同时工作的情况，并可以因室外温度情况灵活变动制冷的控制模式，在保证制冷效果的前提下，节约了能源。

以下通过具体实施例和附图对本发明的技术方案进行详细说明。

附图说明

图1为现有技术中的汽车辅助空调的结构组成框图；

图2为本发明一实施例中的车厢恒温控制系统的结构组成框图；

图3为本发明一实施例中的车厢恒温控制系统的控制流程图；

图4为本发明一实施例中的半导体制冷模块的控制流程图。

具体实施方式

如图2所示，为本发明一实施例中的车厢恒温控制系统的结构组成框图。本实施例中的车厢恒温控制系统包括太阳能电池板2、蓄电池3、温度传感器、控制单元1、控制面板6和半导体制冷模块10。其中，所述蓄电池3的充电端分别与太阳能电池板2和汽车发动机5相连接，由太阳能电池板2或汽车发动机5进行充电，所述蓄电池3的供电端与所述控制单元1的电源端相连接，为所述控制单元1的工作提供电能。其中，为了控制由汽车发动机5对蓄电池3进行充电，在汽车发动机5和蓄电池3之间包括一控制开关4，该控制开关5的开启和关闭由控制单元1进行控制。该控制开关5可以为任何可控制开关，如晶体管、MOS管等。

为了获取发动机的信号，在发动机的电源输出端采集一信号，如电压信号传送给控制单元1，通过检测该信号便可得知发动机是否在工作。

控制面板6包括控制按键、参数输入键和显示屏，这些按键或显示屏通过数据线与控制单元1相连接，将指令、参数等数据传送给控制单元1。其中，所述的指令包括启动/关闭本发明所述恒温控制系统的指令；所述的参数可以是用于启动半导体制冷模块10工作的室内温度、分别进行全负荷制冷和半负荷制冷工作的各种温度设定值，

在车厢内设有室内温度传感器7，在车厢外设有室外温度传感器8和光照传感器9，这些传感器将采集到的数据通过数据线传输给控制单元1。

控制单元1与一半导体制冷模块10相连接，用于控制该半导体制冷模块10的启动或关断。

其中，该半导体制冷模块10可以包括多个制冷单元，每一个制冷单元的启动和关断可以单独控制，这样，可以控制该半导体制冷模块10的工作情况，如果开启所有的制冷单元进行制冷，则为全负荷模式工作，如果只开启一半的制冷单元进行制冷，则为半负荷模式工作，在达到制冷效果的同时，可以节约能源，从而延长本系统的工作时间。

基于上述系统的控制方法如图3所示，具体步骤如下：

步骤S1，通过检测从发动机发来的信号检测发动机是否工作，如果发动机工作，则向控制开关4发送控制信号，使控制开关4闭合，从而由发动机向蓄电池供电，同时关断半导体制冷模块10(步骤S5)；如果没有发动机没有工作，则转向步骤S2；

步骤S2，检测是否接收到启动恒温控制系统的指令，如果接收到，转向步骤S3；

步骤S3，检测室内温度传感器7检测到室内温度是否高于设定值，如果高于设定值，则启动半导体制冷模块10进行制冷，即步骤S4。

半导体制冷模块10的制冷包括全负荷制冷和半负荷制冷两种制冷模式，具体采用哪一种可按一定的预定条件来执行。如按照用户设定的时间，比如，在刚开始时采用全负荷制冷模式，经过一段时间后，如2小时后，采用半负荷制冷模式。或者，也可按照用户设定的温度条件，如，开始制冷时采用全负荷制冷模式，当温度达到予定温度时，采用半负荷制冷模式。或者，完全应自然环境来决定采用哪一种制冷模块。例如：

步骤S31，当室内温度高于设定值时，判断室外温度传感器8感测到室外温度是否高于设定值，如果不高于，则控制半导体制冷模块半负荷工作(步骤S33)；如果高于，则转向步骤S32；

步骤S32，检测光照传感器9感测的数值是否高于设定值，如果高于，则控制半导体制冷模块全负荷工作(步骤S34)，如果不高于，则控制半导体制冷模块半负荷工作(步骤S33)。

其中，还包括定时工作的控制步骤，即，在半导体制冷模块进行制冷时，开始计时，并在计时达到预定时间时关断所述半导体制冷模块，停止制冷。

另外，为了充分利用能量，本发明在车顶设有太阳能电池板，该太阳能电池板的一个作用是可以隔热，另一个作用是可以将太阳能转变为电能，为了利用该电能，本发明中的控制单元检测太阳能电池板是否有电压，如果有，则使太阳能电池板向蓄电池充电，在向蓄电池充电时，断开发动机向蓄电池充电的充电回路。

根据热气上升、冷气下降的原理，在车厢的下中央安装本发明中的半导体制冷模块10，该半导体制冷模块10可以包括多个制冷单元，所述制冷单元例如陶瓷制冷片，如一般饮水机上使用的陶瓷制冷片。每一个陶瓷制冷片可以单独控制其开启与关闭。

该半导体制冷模块10包括制冷端和热端，在制冷端和热端各连接一风扇，通过连接于制冷端的风扇将冷气送到车厢的前后空间，与热端相连接的风扇与一排气管相连，用于将热气排出车厢。

半导体制冷模块10的电源输入端与控制单元1相连接，通过控制单元1接通半导体制冷模块10的电源，以此来控制半导体制冷模块10的开启与关断。

当然，也可以使用蓄电池通过一控制开关为半导体制冷模块10供电，通过控制该控制开关的闭合与断开来控制半导体制冷模块10的开启与关断。

在本发明中，当检测到发动机工作时，关断本发明中的半导体制冷模块10，如果要进行制冷，可以通过目前汽车本身自带的空调系统进行制冷，并充分利用发动机的能量为蓄电池充电。在发动机没有工作时，才可以启动本发明所述的系统。在充分利用了发动机的能量外，也避免了由于太阳能电池的能量不足而影响本发明中所述系统的使用。因而，本发明中的所述系统可以随时随地的使用，不会出现电能供应不足的情况。

本发明在制冷时可以根据室外的情况进行灵活控制，在温度不是很高、光照不是很强时，只半负荷工作，而在温度很高、光照很强时，全负荷工作。通过这种控制方式，在保证制冷效果时，还能节约能量。

另外，本发明中的蓄电池可以与汽车中原有的蓄电池进行并联连接，以此更加保证了本系统的供电可靠性。

本发明中的控制单元包括中央处理器(CPU)和外围电路组成，由于该部分的设计为本领域的常规设计，因此，在此不再赘述。

Claims (10)

1.一种车厢恒温控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，检测发动机是否发动，如果发动，则由发动机向蓄电池供电，并关断半导体制冷模块；如果没有发动，则转向步骤2；

步骤2，检测是否接收到启动恒温控制系统的指令，如果接收到，转向步骤3；

步骤3，检测室内温度是否高于设定值，如果高于设定值，则启动半导体制冷模块进行制冷。

2.根据权利要求1所述的车厢恒温控制方法，其特征在于，还包括检测太阳能电池板是否有电能，如果有，则向蓄电池充电，在向蓄电池充电时，断开发动机向蓄电池充电的充电回路。

3.根据权利要求1或2所述的车厢恒温控制方法，其特征在于，在步骤3中，在半导体制冷模块进行制冷时，符合预定条件时启动半导体制冷模块中的一部分制冷单元工作。

4.根据权利要求3所述的车厢恒温控制方法，其特征在于，所述符合预定条件时启动半导体制冷模块中的一部分制冷单元工作具体如下：

步骤31，当室内温度高于设定值时，检测室外温度是否高于设定值，如果不高于，则控制半导体制冷模块半负荷工作；如果高于，则转向步骤32；

步骤32，检测室外光照传感器的感测值是否高于设定值，如果高于，则控制半导体制冷模块全负荷工作，如果不高于，则控制半导体制冷模块半负荷工作；

或者，在室内温度是否高于设定值时，半导体制冷模块按照全负荷制冷模式工作，同时计时，当计时达到予定时间时，半导体制冷模块按照半负荷制冷模式工作；

或者，在室内温度是否高于设定值时，半导体制冷模块按照全负荷制冷模式工作，并不断检测室内温度是否达到预定温度，当达到预定温度时，半导体制冷模块按照半负荷制冷模式工作。

5.一种车厢恒温控制系统，包括太阳能电池板(2)、蓄电池(3)、温度传感器(7，8，9)、控制单元(1)、控制面板(6)和半导体制冷模块(10)；

其特征在于，所述蓄电池(3)的充电端分别与太阳能电池板(2)和汽车发动机相连接，由太阳能电池板(2)或汽车发动机进行充电，所述蓄电池(3)的供电端与所述控制单元(1)的电源端相连接，为所述控制单元(1)的工作提供电能；

所述控制单元(1)接收控制面板(6)的控制指令、发动机(5)的工作信号和/或所述温度传感器(7，8，9)检测到的温度信号，根据权利要求1-4任一所述方法发送控制指令给所述半导体制冷模块(10)，所述半导体制冷模块(10)根据控制指令进行制冷。

6.根据权利要求5所述的车厢恒温控制系统，其特征在于，在所述蓄电池(3)和发动机(5)之间连接一控制开关(4)，所述控制开关(4)的开启和关断由所述控制单元(1)控制。

7.根据权利要求5所述的车厢恒温控制系统，其特征在于，所述温度传感器(7，8，9)包括位于车厢内的室内温度传感器(7)和位于车厢内的室外温度传感器(8)和/或光照传感器(9)。

8.根据权利要求5所述的车厢恒温控制系统，其特征在于，所述半导体制冷模块(10)包括多个制冷单元，每一制冷单元的开启与关断由所述控制单元(1)控制。

9.根据权利要求5所述的车厢恒温控制系统，其特征在于，所述发动机的工作信号由发动机的电源输出端取得。

10.根据权利要求5所述的车厢恒温控制系统，其特征在于，所述控制面板(6)包括启动按键、参数设定按键和显示屏。

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